【題目】金屬鈦因為其優(yōu)越的性能被稱為“未來金屬”,其工業(yè)冶煉涉及到的反應如下:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。回答下列相關問題:
(1)基態(tài)鈦原子的價層電子排布式為____ ,上述反應中非金屬元素電負性由大到小是______;
(2)已知部分物質熔沸點如下:
名稱 | 金紅石 | 金剛石 | 四氯化鈦 | 四溴化鈦 | 四碘化鈦 |
化學式 | TiO2 | C | TiCl4 | TiBr4 | TiI4 |
熔點/℃ | 1830 | 3550 | -24.1 | 38 | 150 |
沸點/℃ | 2927 | 4827 | 136.4 | 233.1 | 377.2 |
自左向右,表中的三種鈦的鹵化物熔沸點依次升高的原因是__________。
(3)配位數(shù)為6,組成為TiCl36H2O 的晶體有兩種:化學式為[TiCl(H2O)5]Cl2H2O的X呈綠色,定量實驗表明,X與AgNO3以1:2物質的量比反應生成沉淀。Y呈紫色,且Y與AgNO3 以1:3物質的量之比反應生成沉淀,則Y的化學式為 ______。
(4)鈣鈦礦是重要的含鈦礦物之一。其主要成分Z 的晶胞如圖所示。推測Z的化學式為__________,Ca填充在O圍成的_________空隙中。
(5)若晶胞參數(shù) a=384.1pm,Z晶體的密度為 _________列出計算表達式并計算出兩位有效數(shù)字結果,3.8413≈56.67,阿伏加德羅常數(shù)用 6.0×1023 mol-1)
【答案】3d24s2 O>Cl>C 三種物質都是分子晶體,組成和結構相似時,相對分子質量越大,分子間作用力越大,熔沸點越高 [Ti(H2O)6]Cl3 CaTiO3 (正)八面體 4.0 g/cm3
【解析】
(1)Ti位于周期表中第4周期第ⅣB族;元素的非金屬性越強其電負性越強;
(2)三種鈦的鹵化物均為分子晶體,結構相似,相對分子質量越大,熔沸點越高;
(3)配合物外界能夠完全電離,根據(jù)與AgNO3發(fā)生反應的物質的量之比確定配合物的化學式;
(4)根據(jù)晶胞結構,頂點粒子占,面心粒子占,內部粒子為整個晶胞所有,據(jù)此推測化學式;根據(jù)晶胞結構示意圖推斷Ca原子的位置;
(5)根據(jù)密度ρ=做相關計算。
(1)Ti位于周期表中第4周期第ⅣB族,所以鈦的價層電子排布式為3d24s2;元素的非金屬性越強其電負性越強,故上述反應中非金屬元素電負性由大到小是O>Cl>C;
(2)三種鈦的鹵化物均為分子晶體,結構相似,相對分子質量越大,分子間作用力越強,熔沸點越高;
(3)配合物外界能夠完全電離,Y與AgNO3以1:3物質的量比反應生成沉淀,所以Y的外界能夠解離出3份Cl,則Y的化學式為[Ti(H2O)6]Cl3;
(4)根據(jù)晶胞結構,頂點粒子占,面心粒子占,內部粒子為整個晶胞所有,所以一個晶胞中有Ti為8×=1個,有Ca為1個,有O為6×=3個,所以Z的化學式為CaTiO3,根據(jù)晶胞結構示意圖可知Ca填充在O圍成的正八面體空隙中;
(5)不妨設有1mol這樣的晶胞,即有NA個這樣的晶胞,1個晶胞的體積為V=a3pm3=a3×1030cm3,1mol晶胞的質量為m=1mol×136g/mol=136g,所以晶體密度為ρ==g/cm3= g/cm3=4.0g/cm3。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學能是人類生產、生活所需的主要來源之一,根據(jù)化學能與熱能的轉化回答下列問題。
(1)下列變化過程需要吸收能量的是___________;
A.氫氣球發(fā)生爆炸 B.向污染的河水中投放生石灰 C. D.
(2)反應C(石墨)C(金剛石)正向反應是吸熱反應,由此可知下列說法正確的是________;
①石墨比金剛石更穩(wěn)定、诮饎偸仁(wěn)定、劢饎偸褪梢韵嗷マD化、芙饎偸褪荒芟嗷マD化
(3)已知斷開1 molH2中的化學鍵需要吸收436kJ的能量,斷開1 molCl2中的化學鍵需要吸收243kJ的能量,而形成1mol HCl分子中的化學要釋放431kJ的能量,則1mol氫氣與1mol氯氣反應時能量變化為_______;
(4)下列過程能實現(xiàn)熱能轉化成化學能的是___________;
A.燃料電池 B.火力發(fā)電 C.鋁熱焊接 D.煅燒石灰石
(5)下列屬于新能源的是___________;
A.氫氣 B.煤炭 C.天然氣 D.石油
(6)下列對化學反應的認識中錯誤的是___________;
A.會引起化學鍵的變化 B.會產生新物質 C.必然引起物質狀態(tài)的變化 D.必然伴隨著能量的變化
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某同學欲探究FeCl3溶液與NaHSO3溶液的反應,設計、完成實驗并記錄如下:
裝置 | 反應時間 | 實驗現(xiàn)象 |
0~1 min | 產生紅褐色沉淀Fe(OH)3,有刺激性氣味氣體SO2逸出 | |
1~30 min | 沉淀迅速溶解形成紅色溶液,隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬髱缀鯚o色 | |
30 min后 | 與空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色,隨后逐漸變?yōu)闇\橙色 |
已知: Fe(OH)3+SO32-Fe2++SO42-
下列有關反應速率和化學平衡說法不正確的是
A. 生成紅色配合物的反應速率較快,紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢
B. 增大溶液中SO32-濃度可以加速紅褐色沉淀Fe(OH)3迅速溶解
C. O2的作用下,橙色HOFeOSO2濃度下降,平衡不斷正向移動
D. 30min時,若向該無色溶液中滴加少量FeCl3溶液,無明顯現(xiàn)象
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下圖是第3周期11~17號元素某些性質變化趨勢的柱形圖,下列有關說法中正確的是( )
A. y軸表示的可能是第一電離能
B. y軸表示的可能是電負性
C. y軸表示的可能是原子半徑
D. y軸表示的可能是原子形成簡單離子轉移的電子數(shù)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】目前,處理煙氣中 SO2 常采用兩種方法:堿液吸收法和水煤氣還原法。
Ⅰ.堿液吸收法
25℃時,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;H2SO3:Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7;Ksp(CaSO4)=7.1×10-5。
第1步:用過量的濃氨水吸收 SO2,并在空氣中氧化;
第2步:加入石灰水,發(fā)生反應 Ca2++2OH-+2NH4++SO42-CaSO4↓+2NH3·H2O K。
(1)25℃時,0.1 mol·L-1(NH4)2SO3 溶液的 pH_____(填“>”“<”或“=”)7。
(2)計算第2步中反應的 K=_____。
Ⅱ.水煤氣還原法
已知:①2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g) ΔH1=-37.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+SO2(g)=S(l)+2H2O(g) ΔH2=+45.4 kJ·mol-1
③CO 的燃燒熱ΔH3=-283 kJ·mol-1
(3)表示液態(tài)硫(S)的燃燒熱的熱化學方程式為_________。
(4)反應②中,正反應活化能 E1_____(填“>”“<”或“=”)ΔH2。
(5)在一定壓強下,發(fā)生反應①。平衡時SO2的轉化率α(SO2)與投料比的比值[=y]、溫度 T 的關系如圖所示。
比較平衡時CO的轉化率α(CO):N_____M。逆反應速率:N_____P(填“>”“<”或“=”)。
(6)某溫度下,向10L恒容密閉容器中充入2molH2、2 molCO和2molSO2發(fā)生反應①、②,第5min時達到平衡,測得混合氣體中CO2、H2O(g)的物質的量分別為1.6 mol、1.8 mol。
①該溫度下,反應②的平衡常數(shù)K為_____。
②其他條件不變,在第 7 min 時縮小容器體積,SO2的平衡濃度_____(填“增大”“減小”或“不變”)。
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【題目】下列有機反應中,不屬于取代反應的是( )
A. +Cl2 +HCl
B. CH2=CH2 + Br2 →CH2BrCH2Br
C. ClCH2CH2CH3+NaOH HOCH2CH2CH3+NaCl
D. +HO-NO2+H2O
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【題目】某有機物完全燃燒生成CO2和水。將12g該有機物完全燃燒的產物通過濃硫酸,濃硫酸增重14.4g;再通過堿石灰,堿石灰增重26.4g,該有機物的分子式為( )
A. C4H10OB. C2H6OC. C3H8OD. C2H4O
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【題目】某同學為探究MnO2與濃鹽酸的反應,用如圖所示的裝置進行實驗。
(1)B是用來收集氣體的裝置,但未將導管畫全,請在裝置圖中將導管補畫完整。_________
(2)制備實驗開始時,先檢查裝置氣密性,接下來的操作依次是_________(填字母)。
A.往燒瓶中加入MnO2粉末 B.加熱 C.往燒瓶中滴加濃鹽酸
(3)實驗中該同學取8.7g MnO2和50mL 12mol/L濃鹽酸在圓底燒瓶中共熱,直到反應停止,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有固體剩余,該同學還檢測到有一定量的鹽酸剩余。
①MnO2與濃鹽酸反應的化學方程式為_________。
②為什么有一定量的鹽酸剩余但未能使MnO2完全溶解?_________。
③下列試劑中,能證明反應停止后燒瓶中有鹽酸剩余的是_________(填字母)。
A.硝酸銀溶液 B.碳酸鈉溶液 C.氯化鈉溶液
(4)為了測定反應殘余液中鹽酸的濃度,該同學設計了兩個實驗方案:
方案一:將A中產生的氣體緩緩通過已稱量的裝有足量NaOH溶液的洗氣瓶,反應停止后再次稱量,兩次質量差即是Cl2的質量,據(jù)此可求剩余鹽酸的量。
方案二:當MnO2與濃鹽酸的反應結束后,在裝置A中加入足量的鋅粉,用排水法測得產生H2的體積為V L(已換算為標準狀況下)。
①實際上方案一不合理,原因為_________。
②根據(jù)方案二,寫出剩余鹽酸的物質的量濃度的計算式(假設反應前后溶液的體積保持不變)_________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質完成相關實驗,最合理的選項是
選項 | a中的物質 | b中的物質 | c中收集的氣體 | d中的物質 |
A | 濃氨水 | CaO | NH3 | H2O |
B | 濃硫酸 | Na2SO3 | SO2 | NaOH溶液 |
C | 稀硝酸 | Cu | NO2 | H2O |
D | 濃鹽酸 | MnO2 | Cl2 | NaOH溶液 |
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